一种10kV电压等级的STATCOM检测平台及检测方法技术

本发明专利技术公开了一种10kV电压等级的STATCOM的检测平台及检测方法，包括检测电路、可调负载、检测仪器、检测母线、信号汇集母线和上位机系统，本发明专利技术利用上位机系统控制检测电路中的高压断路器和高压接触器的开关状态，同时控制电压扰动发生器装置输出不同的扰动电压，还控制可调负载无功与谐波发生器装置工作在无功输出或者谐波输出状态，通过检测仪器观察被测STATCOM产品的输出来分析被测STATCOM产品的性能；本发明专利技术以模块化级联型结构的电力电子器件为基础，结构简单，控制灵活；其次，本发明专利技术综合考虑了STATCOM所有运行工况，全面测试了被测STATCOM的适应能力和补偿效果，使得检测结果全面可信。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力设备性能检测领域，特别涉及一种1kV电压等级的STATCOM检测平台及检测方法。
技术介绍
随着现代工业的飞速发展和设计需要，电网中的非线性以及冲击性负荷日益增多，这就给电能质量带来了很大程度的影响，同时，也对供电的可靠性与稳定性提出了越来越严峻的挑战。由于柔性交流输电系统(FACTS)在改善电能质量方面有着优良的性能和不可比拟的优势，所以FACTS在电网中也受到了广泛的应用，而作为FACTS的核心设备之一——STATCOM (静止同步补偿器)，它拥有良好的补偿性能，能够快速的补偿系统的无功功率、有效的抑止电压波动与闪变、改变系统的三相不平衡和提高系统的功率因数，因此，STATCOM在电网中也受到了越来越广泛的应用。目前，基于现有的级联型结构的STATCOM装置在中高压系统中被广泛的应用，然而由于现有的针对STATCOM的性能检测规范还不够完善，检测手段还不够全面，无法还原实际现场的电能质量环境，所以STATCOM再实际运行中还会出现各种各样的无法预知的问题。因此，有必要研制针对STATCOM等常规类型电能质量治理设备的检测装置，模拟电力系统中各种电能质量问题，包括电网暂态、特殊负荷等，还原一个较为真实的实际现场环境。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种1kV电压等级的STATCOM检测平台及检测方法，以解决传统的STATCOM性能检测规范还不够完善，检测手段还不够全面，无法还原实际现场的电能质量环境的问题。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案: 一种1kV电压等级的STATCOM检测平台，包括检测电路、可调负载、检测仪器、1kV测试母线、信号汇集母线和上位机系统: 所述的检测电路用于在上位机系统的控制下产生电压扰动，检测电路包含1kV电网、断路器装置、进线联络装置、电能质量扰动发生器装置、输出联络装置和连接电抗装置；其中， 所述的1kv电网用于给1kV电压等级的STATCOM检测平台提供1kV电压信号； 所述的断路器装置用于控制检测电路的启动和停止； 所述的进线联络装置用于将1kV电网所提供的1kV电压信号分为两路； 所述的电能质量扰动发生器装置用于在上位机系统控制下产生不同的电压信号，从而对被测STATCOM装置进行干扰；所述的输出联络装置用于对电能质量扰动发生器装置和10 kV检测母线进行电气隔离； 所述的连接电抗装置用于控制电抗器接入电路； 所述的可调负载采用无功与谐波发生器装置，通过调节无功与谐波发生器装置的输出模式使被测STATCOM产品的输出信号发生变化，并以被测STATC0M产品的输出信号为根据来判断被测STATCOM产品的性能； 所述的检测仪器包括高精度功率分析仪、波形记录仪、绝缘耐压测试仪和红外温度测试仪，所述的高精度功率分析仪用于检测被测STATCOM产品输出的功率，所述的波形记录仪用于检测被测STATCOM产品输出的电压和电流信号，所述的绝缘耐压测试仪用于检测被测STATCOM产品的绝缘耐压性能，所述红外温度测试仪用于检测被测STATCOM产品的耐温性能； 所述的1kV测试母线用于连接被测STATCOM产品、无功与谐波发生器装置和检测电路； 所述的信号汇集母线用于汇总所述的断路器装置、进线联络装置、电能质量扰动发生器装置、输出联络装置、连接电抗装置和无功与谐波发生器装置的开入开出信号及电压和电流米样?目号； 所述的上位机系统包括控制柜装置、就地工控机和远程工控机，所述的控制柜装置用于通过二次线缆发送PWM信号控制电能质量扰动发生器装置和无功与谐波发生器装置工作，还用于通过开入开出信号控制所述的高压断路器、进线联络装置、电能质量扰动发生器装置、连接电抗装置和无功与谐波发生器装置的开关状态； 所述的1kV电网与断路器装置的输入端电连接，断路器装置的输出端与进线联络装置的输入端电连接，进线联络装置的输出端由第一输出端和第二输出端构成，进线联络装置的第一输出端与1kV测试母线电连接，进线联络装置的第二输出端与电能质量扰动发生器的输入端电连接，电能质量扰动发生器的输出端与输出联络装置的输入端电连接，输出联络装置装置的输出端与连接电抗装置的输入端电连接，连接电抗装置的输出端与1kV测试母线电连接，无功与谐波发生器装置的输出端与1kV测试母线电连接，高压断路器、进线联络装置、电能质量扰动发生器装置、输出联络装置、连接电抗装置和无功与谐波发生器装置均通过二次线缆和信号汇集母线通信连接，信号汇集母线通过二次线缆与控制装置通信连接，控制装置通过R422与就地工控机通信连接，就地工控机通过路由器与远程工控机通信连接。所述的进线联络装置由第一高压接触器和第二高压接触器构成，第一高压接触器和第二高压接触器的第一端与断路器装置的输出端电连接，第一高压接触器的第二端和1kV测试母线电连接，第二高压接触器的第二端和电能质量扰动发生器装置的输入端电连接。所述的电能质量扰动发生器装置内部设置有电能质量扰动发生器，所述的电能质量扰动发生器由输入变压器、扰动发生器和滤波回路构成，所述的输入变压器为单相多绕组变压器，副边采用多绕组输出，每个副边绕组与一个背靠背功率单元电连接，所述的扰动发生器由多个背靠背功率单元在逆变侧级联成星型结构，所述的滤波回路由第一电阻、第一电感和电容构成，第一电阻、电容和第一电感串联，第一电阻和电容的两端设置有旁路开关。所述的输出联络装置由第三高压接触器构成，第三高压接触器的第一端与电能质量扰动发生器装置的输出端电连接，第三高压接触器的第二端与连接电抗装置的输入端电连接。所述的连接电抗装置由电抗器与第四高压接触器构成，所述的电抗器的第一端与输出联络装置的输出端电连接，所述的电抗器的第二端与1kV测试母线电连接，第四高压接触器并联于电抗器两端。所述的无功与谐波发生器装置由无功与谐波发生模块和启动回路模块构成，所述的启动回路模块由第五高压接触器、第六高压接触器、第二电感和第二电阻构成，所述的第五高压接触器第一端与1kV检测母线的输出端电连接，所述的第五高压断路器的第二端与第二电感的第一端电连接，所述的第二电感的第二端与无功与谐波发生模块电连接，所述的第六高压接触器和第二电阻串联后并联在第五高压接触器两端。利用所述的1kV电压等级的STATCOM检测平台进行1kV电压等级的STATCOM检测方法，包括以下步骤: 步骤一:将被测STATCOM产品与1kV测试母线电连接，由工控机输入闭合高压断路器和第一高压接触器的指令，高压断路器和第一高压接触器闭合后，在1kV的正常电压下启动被测STATCOM装置，然后通过观察测量仪器分析被测STATCOM产品的性能是否符合标准，最后断开高压断路器和第一高压接触器，进入下一步； 步骤二:将被测STATCOM产品与1kV测试母线电连接，由远程工控机输入闭合高压断路器、第二高压接触器、第三高压接触器和第四高压接触器的指令，在1kV的正常电压下启动被测STATCOM装置，然后由远程工控机控制电能质量扰动发生器输出最大畸变率小于20%谐波电压2次~50次，通过观察测量仪器分析被测STATCOM产品的性能是否符合标准，然后断开高压断路器、第二高压接触器、第三高压接触器和第四高压接触器，进入下一步；步骤三:将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种10kV电压等级的STATCOM检测平台，其特征在于：包括检测电路、可调负载、检测仪器、10kV测试母线、信号汇集母线和上位机系统：所述的检测电路用于在上位机系统的控制下产生电压扰动，检测电路包含10kV电网、断路器装置、进线联络装置、电能质量扰动发生器装置、输出联络装置和连接电抗装置；其中，所述的10kV电网用于给10kV电压等级的STATCOM检测平台提供10kV电压信号；所述的断路器装置用于控制检测电路的启动和停止；所述的进线联络装置用于将10kV电网所提供的10kV电压信号分为两路；所述的电能质量扰动发生器装置用于在上位机系统控制下产生不同的电压信号，从而对被测STATCOM装置进行干扰；所述的输出联络装置用于对电能质量扰动发生器装置和10 kV检测母线进行电气隔离；所述的连接电抗装置用于控制电抗器接入电路；所述的可调负载采用无功与谐波发生器装置，通过调节无功与谐波发生器装置的输出模式使被测STATCOM产品的输出信号发生变化,并以被测STATCOM产品的输出信号为根据来判断被测STATCOM产品的性能；所述的检测仪器包括高精度功率分析仪、波形记录仪、绝缘耐压测试仪和红外温度测试仪，所述的高精度功率分析仪用于检测被测STATCOM产品输出的功率，所述的波形记录仪用于检测被测STATCOM产品输出的电压和电流信号，所述的绝缘耐压测试仪用于检测被测STATCOM产品的绝缘耐压性能，所述红外温度测试仪用于检测被测STATCOM产品的耐温性能；所述的10kV测试母线用于连接被测STATCOM产品、无功与谐波发生器装置和检测电路；所述的信号汇集母线用于汇总所述的断路器装置、进线联络装置、电能质量扰动发生器装置、输出联络装置、连接电抗装置和无功与谐波发生器装置的开入开出信号及电压和电流采样信号；所述的上位机系统包括控制柜装置、就地工控机和远程工控机，所述的控制柜装置用于通过二次线缆发送PWM信号控制电能质量扰动发生器装置和无功与谐波发生器装置工作，还用于通过开入开出信号控制所述的高压断路器、进线联络装置、电能质量扰动发生器装置、连接电抗装置和无功与谐波发生器装置的开关状态；所述的10kV电网与断路器装置的输入端电连接，断路器装置的输出端与进线联络装置的输入端电连接，进线联络装置的输出端由第一输出端和第二输出端构成，进线联络装置的第一输出端与10kV测试母线电连接，进线联络装置的第二输出端与电能质量扰动发生器的输入端电连接，电能质量扰动发生器的输出端与输出联络装置的输入端电连接，输出联络装置装置的输出端与连接电抗装置的输入端电连接，连接电抗装置的输出端与10kV测试母线电连接，无功与谐波发生器装置的输出端与10kV测试母线电连接，高压断路器、进线联络装置、电能质量扰动发生器装置、输出联络装置、连接电抗装置和无功与谐波发生器装置均通过二次线缆和信号汇集母线通信连接，信号汇集母线通过二次线缆与控制装置通信连接，控制装置通过R422与就地工控机通信连接，就地工控机通过路由器与远程工控机通信连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐钰政，戴喜良，李琼林，李尚盛，代双寅，朱明丽，孙建军，查晓明，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院，武汉大学，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南;41